一种腔道路径规划方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种腔道路径规划方法、装置、电子设备及存储介质，包括：获取目标对象的腔道影像信息以及与腔道影像信息关联的预设模型参数信息；基于腔道影像信息和预设模型参数信息，建立有限元腔道模型；在有限元腔道模型中确定目标腔道路径的起始点位置和目标点位置；基于起始点位置和目标点位置，设置电流源和接地点；通过电流源和接地点控制有限元腔道模型运行，获得电流密度分布信息；基于电流密度分布信息，获得目标腔道路径。根据本发明专利技术的技术方案，基于电磁场有限元分析相关理论，通过腔道影像信息可以完成腔道内的路径规划；对于复杂的腔道内环境，也能很好的完成路径规划工作，不易受到腔道不平滑、凸起和多分叉等因素的干扰。素的干扰。素的干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种腔道路径规划方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及手术路径规划
，尤其涉及一种腔道路径规划方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着医学影像技术的飞速发展，利用CT(Computed Tomography，电子计算机断层扫描)、MRI(Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像)等技术对人体进行成像及建模的水平得到了大幅度的提高，这为医生在术前即对病人体内情况有充分的了解创造了条件。对于病人来说，在手术时受到尽可能少的损伤，以及尽可能缩短手术时间都是十分有必要的。而这些需求，可以通过在术前对手术路径的合理规划来达到。
[0003]目前手术路径规划领域的方法包括有传统路径规划方法和基于深度学习进行路径规划的方法。但是，通过传统算法进行路径规划，其建模过程复杂，并且不同的人体区域和器官可能需要不同的建模方法，局限性较大；对于深度学习的方法，目前手术路径规划的数据集很少，要达到较好的效果有极大的难度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种腔道路径规划方法、装置、电子设备及存储介质，基于电磁场有限元分析相关理论，通过腔道影像信息和预设模型参数信息进行有限元建模，可以完成腔道内的路径规划，建模过程相对简单，且不需要根据先验知识对原始数据做大量的预处理；可以适应于多种生物自然腔道的路径规划，对于复杂的腔道内环境，也能很好的完成路径规划工作，不易受到腔道不平滑、凸起和多分叉等因素的干扰。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种腔道路径规划方法，所述方法包括：
[0007]获取目标对象的腔道影像信息以及与所述腔道影像信息关联的预设模型参数信息；
[0008]基于所述腔道影像信息和所述预设模型参数信息，建立有限元腔道模型；
[0009]在所述有限元腔道模型中确定目标腔道路径的起始点位置和目标点位置；
[0010]基于所述起始点位置和所述目标点位置，设置电流源和接地点；
[0011]通过所述电流源和所述接地点控制所述有限元腔道模型运行，获得电流密度分布信息；
[0012]基于所述电流密度分布信息，获得所述目标腔道路径。
[0013]可选的，所述基于所述腔道影像信息和所述预设模型参数信息，建立有限元腔道模型，包括：
[0014]基于所述腔道影像信息，建立三维模型；
[0015]基于所述三维模型和所述预设模型参数信息，建立所述有限元腔道模型。
[0016]可选的，所述预设模型参数信息包括预设约束条件、第一模型参数和第二模型参
数；
[0017]所述基于所述三维模型和所述预设模型参数信息，建立有限元腔道模型，包括：
[0018]对所述三维模型进行有限元网格划分处理，获得有限元模型；
[0019]在所述有限元模型中配置所述预设约束条件，并将所述有限元模型中的腔壁部分和腔内部分的电导率分别设置为所述第一预设参数和所述第二预设参数，获得所述有限元腔道模型。
[0020]可选的，所述基于所述起始点位置和所述目标点位置，设置电流源和接地点，包括：
[0021]将所述起始点位置对应的平面设置为所述电流源；
[0022]将所述目标点位置对应的平面设置为所述接地点。
[0023]可选的，所述基于所述电流密度分布信息，获得所述目标腔道路径，包括：
[0024]基于所述电流密度分布信息，在每个取点平面上按照预设条件确定多个目标散点，所述取点平面为所述三维模型中多个取点平面的一个，所述多个取点平面相互平行；
[0025]基于所述三维模型中的多个目标散点，进行拟合处理，获得拟合线段；
[0026]对所述拟合线段进行修正处理，获得所述目标腔道路径。
[0027]可选的，所述对所述拟合线段进行修正处理，获得所述目标腔道路径，包括：
[0028]获取预设最大曲率值；
[0029]基于所述预设最大曲率值，对所述拟合线段进行修正处理，得到所述目标腔道路径。
[0030]可选的，所述获取腔道影像信息，包括：
[0031]获取医学影像信息；
[0032]对所述医学影像信息进行分割处理，获得所述腔道影像信息。
[0033]另一方面，本专利技术还提供了一种腔道路径规划装置，所述装置包括：
[0034]第一获取模块，用于获取腔道影像信息和以及与所述腔道影像信息关联的预设模型条件参数信息；
[0035]建模模块，用于基于所述腔道影像信息和所述预设模型参数信息，建立有限元腔道模型；
[0036]第一执行模块，用于在所述有限元腔道模型中确定目标腔道优化路径的起始点位置和目标点位置；
[0037]第二执行模块，用于基于所述起始点位置和所述目标点位置，设置电流源和接地点；
[0038]第二获取模块，用于通过所述电流源和接地点控制所述有限元腔道模型运行，获得电流密度分布信息；
[0039]第三获取模块，用于基于所述电流密度分布信息，获得所述目标腔道路径。
[0040]另一方面，本专利技术提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行上述腔道路径规划方法。
[0041]另一方面，本专利技术提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述的腔道路径规划方法。
[0042]本专利技术提供的一种腔道路径规划方法、装置、电子设备及存储介质，基于电磁场有
限元分析相关理论，通过腔道影像信息和预设模型参数信息进行有限元建模，可以完成腔道内的路径规划，建模过程相对简单，且不需要根据先验知识对原始数据做大量的预处理；可以适应于多种生物自然腔道的路径规划，对于复杂的腔道内环境，也能很好的完成路径规划工作，不易受到腔道不平滑、凸起和多分叉等因素的干扰。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其它附图。
[0044]图1为本专利技术实施例提供的一种腔道路径规划方法的流程图。
[0045]图2为本专利技术实施例提供的一种基于腔道影像信息和预设模型参数信息，建立有限元腔道模型的方法流程图。
[0046]图3为本专利技术实施例提供的一种基于三维模型和预设模型参数信息，建立有限元腔道模型的方法流程图。
[0047]图4为本专利技术实施例提供的一种基于起始点位置和目标点位置，设置电流源和接地点的方法流程图。
[0048]图5为本专利技术实施例提供的一种基于电流密度分布信息，获得目标腔道路径的方法流程图。
[0049]图6为本专利技术实施例提供的一种对拟合线段进行修正处理，获得目标腔道路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种腔道路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标对象的腔道影像信息以及与所述腔道影像信息关联的预设模型参数信息；基于所述腔道影像信息和所述预设模型参数信息，建立有限元腔道模型；在所述有限元腔道模型中确定目标腔道路径的起始点位置和目标点位置；基于所述起始点位置和所述目标点位置，设置电流源和接地点；通过所述电流源和所述接地点控制所述有限元腔道模型运行，获得电流密度分布信息；基于所述电流密度分布信息，获得所述目标腔道路径。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述腔道影像信息和所述预设模型参数信息，建立有限元腔道模型，包括：基于所述腔道影像信息，建立三维模型；基于所述三维模型和所述预设模型参数信息，建立所述有限元腔道模型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设模型参数信息包括预设约束条件、第一模型参数和第二模型参数；所述基于所述三维模型和所述预设模型参数信息，建立有限元腔道模型，包括：对所述三维模型进行有限元网格划分处理，获得有限元模型；在所述有限元模型中配置所述预设约束条件，并将所述有限元模型中的腔壁部分和腔内部分的电导率分别设置为所述第一预设参数和所述第二预设参数，获得所述有限元腔道模型。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述起始点位置和所述目标点位置，设置电流源和接地点，包括：将所述起始点位置对应的平面设置为所述电流源；将所述目标点位置对应的平面设置为所述接地点。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述电流密度分布信息，获得所述目标腔道路径，包括：基于所述电流密度分布信息，在每个取点平面上按照预设条件确定多个目标散点，所述取...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凌，陈宇桥，徐强，辜嘉，李文超，
申请(专利权)人：苏州中科华影健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：